这份研报分析了AI算力发展对芯片散热的需求提升,重点关注热界面材料(TIM)从传统材料向垂直取向石墨烯导热电片的迭代升级。报告指出,AI算力高速发展导致芯片功耗和热密度大幅提升,散热成为制约算力释放的关键环节。垂直取向石墨烯导热电片因其高导热性和可量产性,成为AI高功率芯片散热新主流材料,产业矛盾转向量产、成本控制和供应链完善。报告还提供了TIM市场规模、AI芯片功耗、行业政策等关键数据,并分析了鸿富城、宝丰新材、中石科技等重点公司的技术能力和市场表现。
AI散热赛道正经历从材料迭代到产业化提速的关键阶段。随着AI算力需求持续增长,芯片功耗和热密度不断提升,传统硅基TIM材料已难以满足高功率芯片散热需求。垂直取向石墨烯导热电片凭借其优异性能成为新主流材料,但产业矛盾已从技术突破转向量产、成本控制和供应链完善。根据报告数据,全球TIM市场规模预计从2024年的20.12亿美元增长至2031年的41.47亿美元,中国市场增速更快。工信部已将高导热石墨烯热界面材料纳入未来产业揭榜挂帅任务,要求2026年实现规模生产,这表明政策层面正大力支持AI散热产业发展。
报告重点分析了鸿富城的技术能力和市场表现。鸿富城采用树脂基体石墨烯膜和取向工艺制备石墨烯导热电片,纵向导热系数最高达130瓦,热阻<0.06,并开发特殊多孔结构解决芯片封装压力不均问题;其金属碳基复合材料导热率超818瓦、界面热阻降至0.05度。财务方面,鸿富城2025年营收7.1亿元、净利润2.69亿元,同比增速分别达114.34%、276.51%,毛利率65.56%显著高于同行业。此外,报告还提及宝丰新材和中石科技,分别掌握粉体复配、热管与均温板加工技术,以及自主研发垂直取向石墨烯导热片等高性能TIM。
目前AI散热市场正从技术探索阶段进入产业化初期。垂直取向石墨烯导热电片已成为AI高功率芯片散热的主流材料,但产业化仍面临挑战。根据报告,全球TIM市场规模预计2024年达20.12亿美元,中国市场规模10.27亿元,均呈现高速增长态势。然而,AI芯片算力需求释放速度、产业化量产进度以及行业竞争格局仍是市场关注的焦点。英伟达GPU功耗从A100的400瓦升至Rubin的2300瓦,传统材料已无法满足需求,这进一步凸显了高性能TIM的必要性。
研报提示了AI散热产业化的几大风险点。首先,AI芯片算力需求释放速度可能不及预期,这将直接影响TIM及石墨烯散热产品的市场需求。其次,产业化量产速度慢于预期可能导致无法满足下游高功率芯片散热需求,形成供需错配。此外,行业竞争加剧可能压缩石墨烯散热产品的价格空间和毛利率水平。这些风险需持续关注,特别是在技术迭代和市场竞争加剧的背景下,产业链各环节需平衡好技术创新与规模化生产的关系。